锻件与铸件

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1、锻件锻件锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求 的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的 通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精 致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。目录1锻件2分类3质量检验锻件-锻件锻件是金属被施加 压力,通过塑性变形 塑造要求的形状或 合适的压缩力的物 件。这种力量典型的 通过使用铁锤或压 力来实现。铸件过程 建造了精致的颗粒 结构,并改进了金属 的物理属性。在零部 件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在 主压力的方向。锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多 余空间、内含物或其他的瑕疵。这种方法生产的 元件，强度与重量比有一个高的比率。这些元件 通常被

2、用在飞机结构中。锻件的优点有可伸展的长度、可收缩的横截面； 可收缩的长度、可伸展的横截面;可改变的长度、 可改变的横截面。锻件的种类有：自由锻造/手 锻、热模锻/精密锻造、顶锻、滚锻和模锻。锻件-分类1、飞机锻件按重量计算，飞机上有85%左右的的构件是锻 件。飞机发动机的涡轮盘、后轴颈（空心轴）、 叶片、机翼的翼梁,机身的肋筋板、轮支架、起 落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻 件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金 钛合金、镍基合金等贵重材料制造。为了节约材 料和节约能源，飞机用锻件大都采用模锻或多向 模锻压力机来生产。汽车锻按重量计算，汽车 上有71.9%的锻件。一般的汽车由车身、车

3、箱、 发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、 转向系统等 15 个部件构成汽车锻件的特点是外 形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前 桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴 套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关汽 车安全运行的保安关键锻件。2、柴油机锻件柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。 以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴 颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞 头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿 轮和染油泵体等十余种。3、船用锻件船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵 系锻件。主机锻件与柴油机锻件一样。

4、轴系锻件 有推力轴、中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵 柱、舵销等。4、兵器锻件锻件在兵器工业中占有极其重要的地位。按重量 计算，在坦克中有60%是锻件。火炮中的炮管、 炮口制退器和炮尾，步兵武器中的具有膛线的枪 管及三棱刺刀、火箭和潜艇深水炸弹发射装置和 固定座、核潜艇高压冷却器用不锈钢阀体、炮弹、枪弹等，都是锻压产品。除钢锻件以外，还用其 它材料制造武器。5、石油化工锻件锻件在石油化工设备中有着广泛的应用。如球形 储罐的人孔、法兰，换热器所需的各种管板、对 焊法兰催化裂化反应器的整锻筒体（压力容器）， 加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶盖、 底盖、封头等均是锻件。6、矿山锻件按设备重量计

5、算，矿山设备中锻件的比重为 12-24%。矿山设备有：采掘设备、卷扬设备、 破碎设备、研磨设备、洗选设备、烧结设备。7、核电锻件核电分为压水堆和沸水堆两类。核电站主要的大 锻件可分为压力壳和堆内构件两大类。压力壳 含：筒体法兰、管嘴段、管嘴、上部筒体、下部 筒体、筒体过渡段、螺栓等。堆内构件是在高温、 高压、强中子幅照、硼酸水腐蚀、冲刷和水力振 动等严峻条件下工作的，所以要选用18-8奥氏 不锈钢来制作。8、火电锻件火力发电设备中有四大关键锻件，即汽轮发电机的转子和护环，以及汽轮机中的叶轮与汽轮机转 子。9、水电锻件水力发电站设备中的重要锻件有水轮机大轴、水 轮发电机大轴、镜板、推力头等。锻件

6、-质量检验（一）锻件质量检验的内容锻件缺陷的存在，有 的会影响后续工序处理质量或加工质锻件量，有的则严重影响 锻件的性能及使用, 甚至极大地降低所 制成品件的使用寿命，危及安全。因此为了保证 或提高锻件的质量，除在工艺上加强质量控制， 采取相应措施杜绝锻件缺陷的产生外，还应进行 必要的质量检验，防止带有对后续工序（如热处 理、表面处理、冷加工）及使用性能有恶劣影响 的缺陷的锻件流人后续工序。经质量检验后，还 可以根据缺陷的性质及影响使用的程度对已制 锻件采取补救措施，使之符合技术标准或使用的要求。因此，锻件质量检验从某种意义上讲，一方面是对已制锻件的质量把关，另一方面则是给锻造工 艺指出改进方

7、向，从而保证锻件质量符合锻件技 术标准的要求，并满足设计、加工、使用上的要 求。锻件质量的检验包括外观质量及内部质量的检 验。外观质量检验主要指锻件的几何尺寸、形状、 表面状况等项目的检验；内部质量的检验则主要 是指锻件化学成分、宏观组织、显微组织及力学 性能等各项目的检验。具体说来，锻件的外观质量检验也就是检查锻件 的形状、几何尺寸是否符合图样的规定，锻件的 表面是否有缺陷，是什么性质的缺陷，它们的形 态特征是什么。表面状态的检验内容一般是检查 锻件表面是否有表面裂纹、折叠、折皱、压坑、 桔皮、起泡、斑疤、腐蚀坑、碰伤、外来物、未 充满、凹坑、缺肉、划痕等缺陷。而内部质量的 检验就是检查锻件

8、本身的内在质量，是外观质量 检查无法发现的质量状况，它既包含检查锻件的 内部缺陷，也包含检查锻件的力学性能，而对重 要件、关键件或大型锻件还应进行化学成分分析。对于内部缺陷我们将通过低倍检查、断口检 查、高倍检查的方法来检验锻件是否存在诸如内 裂、缩孔、疏松、粗晶、白点、树枝状结晶、流Ill线不符合外形、流线紊乱、穿流、粗晶环、氧化 膜、分层、过热、过烧组织等缺陷。而对于力学 性能主要是检查常温抗拉强度、塑性、韧性、硬 度、疲劳强度、高温瞬时断裂强度、高温持久强 度、持久塑性及高温蠕变强度等。由于锻件制成零件后，在使用过程中其受力情 况、重要程度、工作条件不同，其所用材料和冶 金工艺也不同，因

9、此不同的部位依据上述情况并 按照本部门的要求将锻件分出类别，不同的部 门，不同的标准对锻件的分类也是不同的。但不 管怎么，对于锻件质量检验的整体来说都离不开 两大类检验，即外观质量和内部质量的检验，只 不过锻件的类别不同，其具体的检验项目、检验 数量和检验要求不同罢了。例如，有的工业部门 将结构钢、不锈钢、耐热钢锻件分成W类进行检 验，有的部门将铝合金锻件与模锻件按其使用情 况分成皿类进行检验，还有的部门将铝合金、铜 合金锻件分成W类进行检验。（二）锻件质运检验的方法当今时代，人们对产品的使用要求更高了，相应对制造产品的锻件也提出了更高的要求。而锻件I=jl=l质量问题的表现形式又多而杂，某些

10、类型的锻件 缺陷又将严重地降低锻件的性能，威胁使用的安 全性、可靠性，缩短了使用寿命，这类缺陷的存 在其后果是严重的。因此对锻件质量的检验也提 出了更高的要求，即绝不能将带有缺陷的锻件放 过去，特别是不能放过那些严重影响使用性能的 带有缺陷的锻件。要做到这一点，就要在进行锻 件质量的检验和控制时，除充分地沿用常规的 检测方法及手段外，也要采用反映当代水平的更 快速更准确的检测手段和方法，使之对锻件质量 的评估、锻件缺陷性质的判断、产生原因的判断 及形成机理的分析更准确，更符合实际，从而保 证不放过缺陷锻件，并能采取得当的解决措施来 改进和提高锻件质量。如前所述，锻件质量的检验分为外观质量的检验

11、 和内部质量的检验。外观质量的检验一般来讲是 属于非破坏性的检验，通常用肉眼或低倍放大镜 进行检査，必要时也采用无损探伤的方法。而内 部质量的检验，由于其检查内容的要求，有些必 须采用破坏性检验，也就是通常所讲的解剖试 验，如低倍检验、断口检验、高倍组织检验、化 学成分分析和力学性能测试等，有些则也可以采 用无损检测的方法，而为了更准确地评价锻件质 量，应将破坏性试验方法与无损检测方法互相结 合起来进行使用。而为了从深层次上分析锻件质 量问题，进行机理性的研究工作还要籍助于透射 型或扫描型的电子显微镜、电子探针等。通常锻件内部质量的检验方法可归结为：宏观组 织检验法、微观组织检验法、力学性能检

12、验、化 学成分分析法及无损检测法。宏观组织检验就是采用目视或者低倍放大镜（一 般倍数在30*以下）来观察分析锻的低倍组织特 征的一种检验。对于锻件的宏观组织检验常用的 方法有低倍腐蚀法（包括热蚀法、冷蚀法及电解 腐蚀法）、断口试验法和硫印法。低倍腐蚀法用以检查结构钢、不锈钢、高温合金 铝及铝合金、镁及镁合金、铜合金、钛合金等材 料锻件的裂纹、折叠、缩孔、气孔偏析、白点、 疏松、非金属夹杂、偏析集聚、流线的分布形式、 晶粒大小及分布等。只不过对于不同的材料显现 低倍组织时采用的浸蚀剂和浸蚀的规范不同。 断口试验法用以检查结构钢、不锈钢（奥氏体型除外）的白点、层状、内裂等缺陷、检查弹簧钢 锻件的石

13、墨碳及上述各钢种的过热、过烧等，对 于铝、镁、铜等合金用来检查其晶粒是否细致均 匀，是否有氧化膜、氧化物夹杂等缺陷。而硫印法主要应用于某些结构钢的大型锻件，用 以检查其硫的分布是否均匀及硫含量的多少。除结构钢、不锈钢锻件用于低倍检查的试片不进 行最终热处理外，其余材料的锻件一般都经过最 终热处理后才进行低倍检验。断口试样一般都进行规定的热处理。微观组织检验法则是利用光学显微镜来检查各 种材料牌号锻件的显微组织。检查的项目一般有 本质晶粒度，或者是在规定温度下的晶粒度，即 实际晶粒度，非金属夹杂物,显微组织如脱碳层、 共晶碳化物不均匀度，过热、过烧组织及其它要 求的显微组织等。力学性能和工艺性能

14、的检验则是对已经过规定 的最终热处理的锻件和试片加工成规定试样后 利用拉力试验机、冲击试验机、持久试验机、疲 劳试验机、硬度计等仪器来进行力学性能及工艺 性能数值的测定。化学成分的测试一般是采用化学分析法或光谱 分析法对锻件的成分进行分析测试，随着科学技 术的发展，无论是化学分析还是光谱分析其分析 的手段都有了进步。对于光谱分析法而言，现在 已不单纯采用看谱法和摄谱法来进行成分分析， 新出现的光电光谱仪不仅分析速度快，而且准确 性也大大地提高了，而等离子光电光谱仪的出现 更大大地提高了分析精度，其分析精度可达10 一6级，这对于分析高温合金锻件中的微量有害 杂质如Pb、As、Sn、Sb、Bi等

15、是非常行之有 效的方法。以上所说的方法，无论是宏观组织检验法，还是 微观组织检验法或性能及成分测定法，均属于破 坏性的试验方法，对于某些重要的、大型的锻件 破坏性的方法已不能完全适应质量检验的要求， 这一方面是因为太不经济，另一方面主要是为了 避免破坏性检查的片面性。无损检测技术的发展 为锻件质量检验提供了更先进更完善的手段。 对于锻件的质量检验所采用的无损检测方法一 般有：磁粉检验法、渗透检验法、涡流检验法、 超声波检验法等。磁粉检验法广泛地用于检查铁磁性金属或合金 锻件的表面或近表面的缺陷，如裂纹、发纹、白 点、非金属夹杂、分层、折叠、碳化物或铁素体 带等。该方法仅适用于铁磁性材料锻件的检

16、验，对于奥 氏体钢制成的锻件不适于采用该方法。渗透检验法除能检查磁性材料锻件外，还能检查 非铁磁性材料锻件的表面缺陷，如裂纹、疏松、 折叠等，一般只用于检查非铁磁性材料锻件的表 面缺陷，不能发现隐在表面以下的缺陷。涡流检验法用以检查导电材料的表面或近表面 的缺陷。超声波检验法用以检查锻件内部缺陷如缩孔、白 点、心部裂纹、夹渣等，该方法虽然操作方便、 快且经济，但对缺陷的性质难以准确地进行判 定。随着无损检测技术的发展，现在又出现了诸如声 振法，声发射法、激光全息照相法、CT法等新 的无损检测方法，这些新方法的出现及在锻件检 验中的应用，必将使锻件质量检验的水平得以大 大地提高。值得提出的是锻件质量检验结果的准确性，虽然 有赖于正确的试验方法和测试技术，但也有赖于 正确的分